JP2913989B2 - 電子装置及びそれを用いたコンピュータ - Google Patents
電子装置及びそれを用いたコンピュータInfo
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- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D10/00—Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management
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- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コンピュ−タなどに用
いられる空冷の電子装置に関する。
いられる空冷の電子装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュ−タ等の電子装置におけるＩＣ
チップの冷却方法は米国特許公報第４,８５１,９６５号
(Jul.25.1989)に記載のように、基板に搭載されたＩＣ
チップ群を冷却する基板と平行に装備されたダクトに、
円形状の小孔を開けていた。そして、チップの発熱量に
応じて、この小孔の直径を変化させていた。また、特開
平１−１１５１９８号公報に記載のように、発熱基板上
面に流れの下流方向に断面積を減少させたダクトを設
け、そのダクトの発熱素子に対応する部分に冷却空気の
噴出孔を設け、この噴出孔をを熱変形フィルムでふさい
でいた。
チップの冷却方法は米国特許公報第４,８５１,９６５号
(Jul.25.1989)に記載のように、基板に搭載されたＩＣ
チップ群を冷却する基板と平行に装備されたダクトに、
円形状の小孔を開けていた。そして、チップの発熱量に
応じて、この小孔の直径を変化させていた。また、特開
平１−１１５１９８号公報に記載のように、発熱基板上
面に流れの下流方向に断面積を減少させたダクトを設
け、そのダクトの発熱素子に対応する部分に冷却空気の
噴出孔を設け、この噴出孔をを熱変形フィルムでふさい
でいた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の中で、
前者（米国特許第４８５１９６５号）は、小孔をチップ
の数だけ設けているので、コストの増加という課題があ
った。また、冷却空気中に含まれる埃等により小孔が目
づまりすることや、冷却空気の流路に絞りをもうけてい
るので圧力損失が増大するという課題もあった。
前者（米国特許第４８５１９６５号）は、小孔をチップ
の数だけ設けているので、コストの増加という課題があ
った。また、冷却空気中に含まれる埃等により小孔が目
づまりすることや、冷却空気の流路に絞りをもうけてい
るので圧力損失が増大するという課題もあった。
【０００４】一方、従来技術の後者（特開平１−１１５
１９８号）の場合、一端発熱素子が発熱して熱変形フィ
ルムを溶かしてしまえば、噴出孔は最初から穴を開けて
いたのと何等変わらなくなり構造が複雑になるのみなら
ず、冷却空気の圧力損失等については考慮されていな
い。
１９８号）の場合、一端発熱素子が発熱して熱変形フィ
ルムを溶かしてしまえば、噴出孔は最初から穴を開けて
いたのと何等変わらなくなり構造が複雑になるのみなら
ず、冷却空気の圧力損失等については考慮されていな
い。
【０００５】高性能コンピュータにおいて、高密度に発
熱素子を実装するためには、これらの点を解決した冷却
空気の流路構造、すなわち、ダクト構造や噴流孔構造が
必要となっている。
熱素子を実装するためには、これらの点を解決した冷却
空気の流路構造、すなわち、ダクト構造や噴流孔構造が
必要となっている。
【０００６】本発明は、噴流ダクトを備えたコンピュ−
タのコストを上昇させず、また、従来のメンテナンス性
を損なうことなく、冷却性能を向上させ、圧力損失を低
減することを目的としたものである。
タのコストを上昇させず、また、従来のメンテナンス性
を損なうことなく、冷却性能を向上させ、圧力損失を低
減することを目的としたものである。
【０００７】
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、両面に発熱素子を搭載した基板と、この基板を所定
間隔で複数枚積層して配置し、前記発熱素子に冷却風が
当たるように複数の吐出口と送風機を備えた筐体とから
なり、前記送風機は前記吐出口と対向し、ほぼ中央部に
配置したものである。
に、両面に発熱素子を搭載した基板と、この基板を所定
間隔で複数枚積層して配置し、前記発熱素子に冷却風が
当たるように複数の吐出口と送風機を備えた筐体とから
なり、前記送風機は前記吐出口と対向し、ほぼ中央部に
配置したものである。
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【作用】ＩＣやパッケージを搭載した基板の上流側に、
噴流ダクトの変形として冷却風供給チャンバを設ける。
そして、このチャンバの１面にファンを設け、基板に面
した面に多数のノズルを、発熱素子であるＩＣやパッケ
ージに指向させて設けている。これにより、ファンによ
り送風される冷却空気は、ノズルの向きにしたがって噴
流状で各発熱素子に噴射するので、発熱素子毎の冷却が
可能になる。それとともに、流れの拡散を低減できるの
で、基板を覆う側板等を設ける必要が無く、従来の作業
性を損なうことなく、基板のメンテナンスが行なえる。
噴流ダクトの変形として冷却風供給チャンバを設ける。
そして、このチャンバの１面にファンを設け、基板に面
した面に多数のノズルを、発熱素子であるＩＣやパッケ
ージに指向させて設けている。これにより、ファンによ
り送風される冷却空気は、ノズルの向きにしたがって噴
流状で各発熱素子に噴射するので、発熱素子毎の冷却が
可能になる。それとともに、流れの拡散を低減できるの
で、基板を覆う側板等を設ける必要が無く、従来の作業
性を損なうことなく、基板のメンテナンスが行なえる。
【００１３】また、噴流ダクトを基板間に設け、このダ
クトの流れに直角方向に複数の発熱素子に亘って冷風を
噴射する噴流孔を設けたことにより、噴流孔の加工が容
易になるとともに、噴流孔に埃等が飛来しても各発熱素
子へ冷風を送風でき、目づまり等による発熱素子の以上
昇温を防止できる。
クトの流れに直角方向に複数の発熱素子に亘って冷風を
噴射する噴流孔を設けたことにより、噴流孔の加工が容
易になるとともに、噴流孔に埃等が飛来しても各発熱素
子へ冷風を送風でき、目づまり等による発熱素子の以上
昇温を防止できる。
【００１４】また、発熱量の大きい発熱体との間隔を狭
くした構造のダクトを設けたことにより、拡散しない噴
流を大発熱量の発熱素子に噴射でき、個々の発熱体の発
熱量に見合った冷却が可能となり、発熱体の温度分布を
より均一にできる。
くした構造のダクトを設けたことにより、拡散しない噴
流を大発熱量の発熱素子に噴射でき、個々の発熱体の発
熱量に見合った冷却が可能となり、発熱体の温度分布を
より均一にできる。
【００１５】また、開口部に流れの上流側に傾斜したル
ーバを設けることにより、小さな圧力損失で、流れを発
熱素子に導くことができる。
ーバを設けることにより、小さな圧力損失で、流れを発
熱素子に導くことができる。
【００１６】さらに、噴流ダクトに設けた開口部位置を
各チップの上流側に偏らせることにより、斜め流を各チ
ップに導き各チップの各部に満遍なく冷風を送風するこ
とができる。
各チップの上流側に偏らせることにより、斜め流を各チ
ップに導き各チップの各部に満遍なく冷風を送風するこ
とができる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図１は、第１の実施例の断面図である。ＩＣチップ
２やパッケージ３群が基板１上に搭載されており、パッ
ケージ３上には、放熱フィン４が搭載されている。そし
て、基板１と分離して、箱体の冷却風供給チャンバ２４
が設けられている。このチャンバ２４の一方にはファン
５が、他方にはノズル１１が設けられている。また、基
板１はある間隔で複数枚設けられている。ファン５によ
り送風される冷却風８は、チャンバ２４のノズル１１か
ら噴出し、ノズル１１部で加速されて、各発熱体に衝突
している。また、各ノズル１１の大きさ及び噴出方向
は、ＩＣチップ２やパッケージ３の発熱量及び位置によ
り変えている。また、このノズル１１の吸い込み口は曲
面形状に構成されている。
る。図１は、第１の実施例の断面図である。ＩＣチップ
２やパッケージ３群が基板１上に搭載されており、パッ
ケージ３上には、放熱フィン４が搭載されている。そし
て、基板１と分離して、箱体の冷却風供給チャンバ２４
が設けられている。このチャンバ２４の一方にはファン
５が、他方にはノズル１１が設けられている。また、基
板１はある間隔で複数枚設けられている。ファン５によ
り送風される冷却風８は、チャンバ２４のノズル１１か
ら噴出し、ノズル１１部で加速されて、各発熱体に衝突
している。また、各ノズル１１の大きさ及び噴出方向
は、ＩＣチップ２やパッケージ３の発熱量及び位置によ
り変えている。また、このノズル１１の吸い込み口は曲
面形状に構成されている。
【００１８】以上のように構成したので、各発熱体の位
置する方向に冷却風８がノズル１１により送風される。
これにより、基板に平行に流す従来の構造と比べ、むだ
な冷却風がなく、冷却風８の有効利用が可能となる。ま
た、発熱体に冷却風８を加速して衝突させることによ
り、熱伝達率が上昇し、冷却性能を向上させることがで
きる。さらに、発熱体の発熱量によりノズル１１の大き
さを変化させているので、各発熱体の温度分布を均一に
できる。また、ノズル１１の吸い込み口が曲面形状とな
っているので、流路の圧力損失を低減でき、冷却風供給
用のファン５の動力を低減できるという利点がある。一
方、基板１とチャンバ２４を分離可能としているため、
基板１のメンテナンス時に、チャンバを取り外したり、
動かしたりせずに、そのままの状態でメンテナンスがで
きるので、作業性が損なわれることがない。
置する方向に冷却風８がノズル１１により送風される。
これにより、基板に平行に流す従来の構造と比べ、むだ
な冷却風がなく、冷却風８の有効利用が可能となる。ま
た、発熱体に冷却風８を加速して衝突させることによ
り、熱伝達率が上昇し、冷却性能を向上させることがで
きる。さらに、発熱体の発熱量によりノズル１１の大き
さを変化させているので、各発熱体の温度分布を均一に
できる。また、ノズル１１の吸い込み口が曲面形状とな
っているので、流路の圧力損失を低減でき、冷却風供給
用のファン５の動力を低減できるという利点がある。一
方、基板１とチャンバ２４を分離可能としているため、
基板１のメンテナンス時に、チャンバを取り外したり、
動かしたりせずに、そのままの状態でメンテナンスがで
きるので、作業性が損なわれることがない。
【００１９】また、チャンバ２４の基板側の面に、基板
を載置する溝又は保持部材を設けて、基板を保持するよ
うにしても良い。この場合、基板の保持をより安定に行
える効果もある。
を載置する溝又は保持部材を設けて、基板を保持するよ
うにしても良い。この場合、基板の保持をより安定に行
える効果もある。
【００２０】図２は本発明の第２の実施例の部分断面図
である。ここでも、図１と同様に、ＩＣチップ２やパッ
ケージ３群が基板１上に搭載されており、パッケージ３
上には、放熱フィン４が搭載されている。そして、基板
１と分離して、箱体の冷却風送風チャンバ２４が設けら
れている。このチャンバ２４には、一方にファン５が、
他方にノズル１１が設けられている。また、複数枚の基
板１がある間隔でチャンバ２４とは別の部分、本図では
紙面に垂直方向に固定されている。冷却風８はチャンバ
２４のノズル１１から噴出しており、ノズル１１により
加速されて、各発熱体に衝突している。また、各ノズル
１１の大きさ及び噴出方向は、ＩＣチップ２やパッケー
ジ３の発熱量及び位置により変えてある。本実施例と図
１の第１実施例との相違は、ノズル１１として精度を必
要としない円孔としたことにある。このように構成した
ので、冷却風８が各発熱体の位置する方向にノズル１１
により送風され、基板に平行に流す従来の構造と比べ、
むだな冷却風がなく、冷却風８の有効利用ができる。ま
た、発熱体に冷却風８を加速して衝突させることによ
り、熱伝達率が上昇し、冷却性能を向上させることがで
きる。さらに、発熱体の発熱量によりノズル１１の大き
さを変化させていることにより、各発熱体の温度分布を
均一にできる。一方、基板１がチャンバ２４と別部材に
固定されているので、上記第１の実施例と同様に、基板
１のメンテナンス時にその作業性が損なわれることがな
い。従って、加工精度をそれほど必要とせずに、冷却性
能を向上できる。
である。ここでも、図１と同様に、ＩＣチップ２やパッ
ケージ３群が基板１上に搭載されており、パッケージ３
上には、放熱フィン４が搭載されている。そして、基板
１と分離して、箱体の冷却風送風チャンバ２４が設けら
れている。このチャンバ２４には、一方にファン５が、
他方にノズル１１が設けられている。また、複数枚の基
板１がある間隔でチャンバ２４とは別の部分、本図では
紙面に垂直方向に固定されている。冷却風８はチャンバ
２４のノズル１１から噴出しており、ノズル１１により
加速されて、各発熱体に衝突している。また、各ノズル
１１の大きさ及び噴出方向は、ＩＣチップ２やパッケー
ジ３の発熱量及び位置により変えてある。本実施例と図
１の第１実施例との相違は、ノズル１１として精度を必
要としない円孔としたことにある。このように構成した
ので、冷却風８が各発熱体の位置する方向にノズル１１
により送風され、基板に平行に流す従来の構造と比べ、
むだな冷却風がなく、冷却風８の有効利用ができる。ま
た、発熱体に冷却風８を加速して衝突させることによ
り、熱伝達率が上昇し、冷却性能を向上させることがで
きる。さらに、発熱体の発熱量によりノズル１１の大き
さを変化させていることにより、各発熱体の温度分布を
均一にできる。一方、基板１がチャンバ２４と別部材に
固定されているので、上記第１の実施例と同様に、基板
１のメンテナンス時にその作業性が損なわれることがな
い。従って、加工精度をそれほど必要とせずに、冷却性
能を向上できる。
【００２１】図３は、本発明の第３の実施例の部分断面
図を示すもので、第１、第２の実施例とはチャンバに設
けたノズル形状のみ相違している。即ち、基板１上に搭
載されたチップやパッケージ群の中で、発熱量の比較的
少ない低発熱頤部には第１の実施例と同様のノズルで送
風し、一方、比較的発熱量の多い高発熱部へはチャンバ
の壁面を基板１側へ部分的に延長したノズルダクト１２
を用いて冷却風を送風する。そして、このノズルダクト
１２は放熱フィンの全部まで伸びている。このように構
成したので、低発熱部へは少ない冷却風８を、高発熱部
へは多くの冷却風８を送風でき、各発熱体の温度分布を
均一にできる。また、ノズルダクト１２が放熱フィン４
の前方までしか延長していないことにより、放熱フィン
４の高さを従来の基板１に平行に冷却風８を流す場合と
同等にすればよく筐体構造が大きくなることがない。さ
らに、冷却性能は、有効な冷却風８が増加する割合だけ
向上する。
図を示すもので、第１、第２の実施例とはチャンバに設
けたノズル形状のみ相違している。即ち、基板１上に搭
載されたチップやパッケージ群の中で、発熱量の比較的
少ない低発熱頤部には第１の実施例と同様のノズルで送
風し、一方、比較的発熱量の多い高発熱部へはチャンバ
の壁面を基板１側へ部分的に延長したノズルダクト１２
を用いて冷却風を送風する。そして、このノズルダクト
１２は放熱フィンの全部まで伸びている。このように構
成したので、低発熱部へは少ない冷却風８を、高発熱部
へは多くの冷却風８を送風でき、各発熱体の温度分布を
均一にできる。また、ノズルダクト１２が放熱フィン４
の前方までしか延長していないことにより、放熱フィン
４の高さを従来の基板１に平行に冷却風８を流す場合と
同等にすればよく筐体構造が大きくなることがない。さ
らに、冷却性能は、有効な冷却風８が増加する割合だけ
向上する。
【００２２】次に、本発明の第４の実施例の傾斜した噴
流ダクト６の部分断面図を図４に示す。図４では、流れ
方向下流側に行くにしたがい、噴流ダクト６の断面形状
が小さくなっている。そして、その先狭まり形状ダクト
の側面の、各発熱体に対応した位置に送風用の噴流孔７
が設けられている。これにより、冷却風８の発熱体への
分配が簡単に行え、発熱体に傾斜流を衝突させることが
できる。従って、個々の発熱体の発熱量に応じた冷却風
８を供給でき、各発熱体の温度分布を均一にできる。ま
た、冷却風８の流れ方向が噴流孔７を通過する際でもあ
まり変化しないので、余分な圧力損失を抑えることがで
きる。
流ダクト６の部分断面図を図４に示す。図４では、流れ
方向下流側に行くにしたがい、噴流ダクト６の断面形状
が小さくなっている。そして、その先狭まり形状ダクト
の側面の、各発熱体に対応した位置に送風用の噴流孔７
が設けられている。これにより、冷却風８の発熱体への
分配が簡単に行え、発熱体に傾斜流を衝突させることが
できる。従って、個々の発熱体の発熱量に応じた冷却風
８を供給でき、各発熱体の温度分布を均一にできる。ま
た、冷却風８の流れ方向が噴流孔７を通過する際でもあ
まり変化しないので、余分な圧力損失を抑えることがで
きる。
【００２３】図５は図４の噴流ダクト６を基板１が４枚
搭載されたコンピュータ装置に適用した場合の断面図で
ある。噴流孔７はチップの発熱量に応じて、その面積を
変化させており、各発熱体の温度分布を均一化してい
る。
搭載されたコンピュータ装置に適用した場合の断面図で
ある。噴流孔７はチップの発熱量に応じて、その面積を
変化させており、各発熱体の温度分布を均一化してい
る。
【００２４】図６は本発明の第５に実施例であり、第４
の実施例とは噴流孔７をルーバ９としている点が相違し
ている。ルーバ９は、噴流ダクト６が形成される板をプ
レス等により打ち抜いて作られる。高発熱体であるパッ
ケージ３に対応する部分のルーバ９長さは長く、冷却風
８が多く流れる構成となっている。このルーバ９の長さ
を長くしたことにより、冷却風８の有効利用が図られ
る。従って、各発熱体の温度分布を均一にできる。ま
た、冷却風８は傾斜流となるため、圧力損失の低減がで
きる。
の実施例とは噴流孔７をルーバ９としている点が相違し
ている。ルーバ９は、噴流ダクト６が形成される板をプ
レス等により打ち抜いて作られる。高発熱体であるパッ
ケージ３に対応する部分のルーバ９長さは長く、冷却風
８が多く流れる構成となっている。このルーバ９の長さ
を長くしたことにより、冷却風８の有効利用が図られ
る。従って、各発熱体の温度分布を均一にできる。ま
た、冷却風８は傾斜流となるため、圧力損失の低減がで
きる。
【００２５】図７は図６の変形例で、ルーバ９を流れ方
向に対して、長くした例である。ルーバを長くするため
に、ルーバに別部材を接着、溶接等により取り付ける。
そして、各発熱量に適した冷却風８をこのルーバ９の長
さで調整している。これにより、各発熱体の温度分布を
均一にでき、冷却性能を向上できる。また、この例にお
いても、冷却風８は傾斜流のため、圧力損失を低減でき
る。
向に対して、長くした例である。ルーバを長くするため
に、ルーバに別部材を接着、溶接等により取り付ける。
そして、各発熱量に適した冷却風８をこのルーバ９の長
さで調整している。これにより、各発熱体の温度分布を
均一にでき、冷却性能を向上できる。また、この例にお
いても、冷却風８は傾斜流のため、圧力損失を低減でき
る。
【００２６】図８は本発明の第６の実施例の断面図であ
り、発熱量の多いパッケージ３と噴流ダクト６との距離
を狭くしている。また、流れ方向下流に行くに従い、発
熱体と噴流ダクトの距離を狭くしている。これにより、
高発熱体には高速の冷却風８を多く送風できる。また、
下流側の発熱体では風温上昇をも考慮して、冷却風８を
多く送風する。従って、各発熱体の温度分布を均一にで
き、冷却性能を向上させることができる。
り、発熱量の多いパッケージ３と噴流ダクト６との距離
を狭くしている。また、流れ方向下流に行くに従い、発
熱体と噴流ダクトの距離を狭くしている。これにより、
高発熱体には高速の冷却風８を多く送風できる。また、
下流側の発熱体では風温上昇をも考慮して、冷却風８を
多く送風する。従って、各発熱体の温度分布を均一にで
き、冷却性能を向上させることができる。
【００２７】図９は本発明の第６の実施例の変形例であ
る。この図は、基板１を４枚搭載したコンピュータ装置
を示している。基板１の流れ方向下流にに行くにしたが
い、発熱体と噴流ダクト６との距離が狭くなっている。
これは、基板１の下流側での風温上昇による冷却性能の
低下を考慮したもので、各発熱体の温度分布を均一にで
きる効果がある。。
る。この図は、基板１を４枚搭載したコンピュータ装置
を示している。基板１の流れ方向下流にに行くにしたが
い、発熱体と噴流ダクト６との距離が狭くなっている。
これは、基板１の下流側での風温上昇による冷却性能の
低下を考慮したもので、各発熱体の温度分布を均一にで
きる効果がある。。
【００２８】図１０に本発明の第７の実施例の噴流ダク
ト６を示す。基板１間に噴流ダクト６が組み込まれ、こ
の噴流ダクト６には、矩形状の噴流孔７が設けられてい
る。そしてこの噴流孔７は基板１上に搭載されたＩＣチ
ップ２群の幅と同程度である。これにより、ＩＣチップ
２の数個を１個の噴流孔７できる。この矩形状の噴流孔
７は対応するＩＣチップ２群の発熱量、および、風温上
昇を考慮して各チップの流れ方向位置毎にこの幅を変え
ている。また、冷却風８はファン５を通過して、各発熱
体に衝突する構成となっている。以上のように、噴流孔
７を複数のチップにわたり冷却できるように形成したの
で、ファン５で吸い込んだ外気に混入している埃等の噴
流孔での目づまりを防止できる。また、噴流孔７を発熱
体ごとに開けた場合に比べ、矩形状に開けることによ
り、噴流孔７の個数を少なくでき、コストを低減できる
効果がある。
ト６を示す。基板１間に噴流ダクト６が組み込まれ、こ
の噴流ダクト６には、矩形状の噴流孔７が設けられてい
る。そしてこの噴流孔７は基板１上に搭載されたＩＣチ
ップ２群の幅と同程度である。これにより、ＩＣチップ
２の数個を１個の噴流孔７できる。この矩形状の噴流孔
７は対応するＩＣチップ２群の発熱量、および、風温上
昇を考慮して各チップの流れ方向位置毎にこの幅を変え
ている。また、冷却風８はファン５を通過して、各発熱
体に衝突する構成となっている。以上のように、噴流孔
７を複数のチップにわたり冷却できるように形成したの
で、ファン５で吸い込んだ外気に混入している埃等の噴
流孔での目づまりを防止できる。また、噴流孔７を発熱
体ごとに開けた場合に比べ、矩形状に開けることによ
り、噴流孔７の個数を少なくでき、コストを低減できる
効果がある。
【００２９】図１１は本発明の第８の実施例である。、
図３の場合の様に、低発熱体はノズル１１から、高発熱
体は噴流ダクト６から冷却風８が送風される構成となっ
ている。これにより、個々の発熱体に対し、発熱量に応
じて冷却風８を送風でき、発熱体の温度を均一化でき
る。
図３の場合の様に、低発熱体はノズル１１から、高発熱
体は噴流ダクト６から冷却風８が送風される構成となっ
ている。これにより、個々の発熱体に対し、発熱量に応
じて冷却風８を送風でき、発熱体の温度を均一化でき
る。
【００３０】図１２は本発明の第９の実施例であり、噴
流ダクト６のダクト部を曲面形状とした場合である。こ
のダクト部の噴流孔７は図１２では円形状であるが、矩
形状や楕円形上の構造としても良い。又、各パッケージ
３や各チップ２毎に変えても良い。このようにすると、
円形状の構造となっている。発熱量に見合った形状とす
ることが可能となり、発熱体の温度分布を均一にでき
る。また、噴流ダクト６が局面形状であるので、その曲
面に沿って冷却風を排気できるので、排気過程における
圧力損失を低減できる。
流ダクト６のダクト部を曲面形状とした場合である。こ
のダクト部の噴流孔７は図１２では円形状であるが、矩
形状や楕円形上の構造としても良い。又、各パッケージ
３や各チップ２毎に変えても良い。このようにすると、
円形状の構造となっている。発熱量に見合った形状とす
ることが可能となり、発熱体の温度分布を均一にでき
る。また、噴流ダクト６が局面形状であるので、その曲
面に沿って冷却風を排気できるので、排気過程における
圧力損失を低減できる。
【００３１】図１３は図１２の噴流ダクト６を基板１間
に装着した様子を示す図である。ＩＣチップ２に衝突し
た冷却風８は、基板１間に形成される流路を噴流ダクト
の曲面に沿って抵抗なく通過できるため、発熱体付近の
風温上昇の影響はほとんどない。これにより、冷却性能
が向上し、圧力損失も低減できる。
に装着した様子を示す図である。ＩＣチップ２に衝突し
た冷却風８は、基板１間に形成される流路を噴流ダクト
の曲面に沿って抵抗なく通過できるため、発熱体付近の
風温上昇の影響はほとんどない。これにより、冷却性能
が向上し、圧力損失も低減できる。
【００３２】図１４は本発明の第１０の実施例を示した
もので、基板１へ流量が等配分される場合である。チャ
ンバ２４内に翼型のガイド板１４が設けられている。と
ころで、ガイド板がない状態でファン５を回転させる
と、ファン中心付近は旋回流が発生しにくく、小風量と
なる。それにより、風量および風速がチャンバ２４内で
不均一となる。このガイド板１４を設けることにより、
基板１間に冷却風８を等配分化することが可能となる。
また、圧力損失を極力抑えられ、各基板１の発熱体の温
度分布を均一化できる。
もので、基板１へ流量が等配分される場合である。チャ
ンバ２４内に翼型のガイド板１４が設けられている。と
ころで、ガイド板がない状態でファン５を回転させる
と、ファン中心付近は旋回流が発生しにくく、小風量と
なる。それにより、風量および風速がチャンバ２４内で
不均一となる。このガイド板１４を設けることにより、
基板１間に冷却風８を等配分化することが可能となる。
また、圧力損失を極力抑えられ、各基板１の発熱体の温
度分布を均一化できる。
【００３３】図１５は噴流ダクト６の分岐部を曲面形状
とした場合の例である。曲面形状とすることにより、分
岐部での剥離を減らし、圧力損失を大幅に低減できる。
また、曲面部の大小により、基板１間に流量等配分が可
能となり、各基板の発熱体の温度分布を均一化できる。
とした場合の例である。曲面形状とすることにより、分
岐部での剥離を減らし、圧力損失を大幅に低減できる。
また、曲面部の大小により、基板１間に流量等配分が可
能となり、各基板の発熱体の温度分布を均一化できる。
【００３４】図１６にファン５と分岐部との間に整流金
網１５を設けた例を示す。整流金網１５を設けることに
より、チャンバ内の圧力を均一にでき、各基板１への流
量等配分が可能となる。また、各発熱体の温度分布の均
一化が可能となる。さらに、この整流金網１５で埃等の
異物を取り除き、異物を含まない冷却風８を発熱体に送
風でき、信頼性が向上する。
網１５を設けた例を示す。整流金網１５を設けることに
より、チャンバ内の圧力を均一にでき、各基板１への流
量等配分が可能となる。また、各発熱体の温度分布の均
一化が可能となる。さらに、この整流金網１５で埃等の
異物を取り除き、異物を含まない冷却風８を発熱体に送
風でき、信頼性が向上する。
【００３５】図１７は本発明の第１１の実施例を示す図
で、噴流ダクト６を基板１間に左右２台装着した場合の
例である。そして、両側から冷却風８送風し、ダクト内
の圧力分布を均一化している。これにより、噴流孔７か
ら流出する冷却風８が各基板１で等流量配分でき、発熱
体の温度分布を均一にできる。
で、噴流ダクト６を基板１間に左右２台装着した場合の
例である。そして、両側から冷却風８送風し、ダクト内
の圧力分布を均一化している。これにより、噴流孔７か
ら流出する冷却風８が各基板１で等流量配分でき、発熱
体の温度分布を均一にできる。
【００３６】図１８は図１７の噴流ダクト６のＤ−Ｄ断
面である。噴流孔７は、図１０の場合と同様の矩形状の
ものである。ファン５が２台あるので、両側から冷却風
８が流入できる。その結果、ダクト内の圧力分布を均一
にし、噴流孔７から流出する冷却風８を各基板１へ等流
量配分でき、発熱体の温度分布を均一にできる。なお、
この実施例においてはファンを２台設けたが、発熱量に
応じて適宜増して３台以上としても良いことは言うまで
もない。
面である。噴流孔７は、図１０の場合と同様の矩形状の
ものである。ファン５が２台あるので、両側から冷却風
８が流入できる。その結果、ダクト内の圧力分布を均一
にし、噴流孔７から流出する冷却風８を各基板１へ等流
量配分でき、発熱体の温度分布を均一にできる。なお、
この実施例においてはファンを２台設けたが、発熱量に
応じて適宜増して３台以上としても良いことは言うまで
もない。
【００３７】図１９は、本発明の第１２の実施例を示し
た図である。図１９では、ファン５として、従来の軸流
ファンの代りに貫流ファン１６を用いている。貫流ファ
ン１６は長手方向に等流量の冷却風を送風できる。貫流
ファン１６を用いることにより、冷却風８の均一化を図
ることができる。そして、各基板１への流量の等配分が
可能となる。
た図である。図１９では、ファン５として、従来の軸流
ファンの代りに貫流ファン１６を用いている。貫流ファ
ン１６は長手方向に等流量の冷却風を送風できる。貫流
ファン１６を用いることにより、冷却風８の均一化を図
ることができる。そして、各基板１への流量の等配分が
可能となる。
【００３８】図２０は図１９において、貫流ファン１６
の回転軸を垂直方向にした例である。基板１の装着枚数
が多い場合に有効であり、各基板１への流量等配分が可
能であり、発熱体の温度分布を均一にできる。なお、こ
の場合も基板の幅方向（紙面に垂直方向）に複数の貫流
ファンを設けてさらに基板面の冷却風の風量の均一化を
図っても良い。
の回転軸を垂直方向にした例である。基板１の装着枚数
が多い場合に有効であり、各基板１への流量等配分が可
能であり、発熱体の温度分布を均一にできる。なお、こ
の場合も基板の幅方向（紙面に垂直方向）に複数の貫流
ファンを設けてさらに基板面の冷却風の風量の均一化を
図っても良い。
【００３９】図２１は図１０において、ファン５を複数
台搭載した例である。ファン５を複数台搭載することに
より、総風量と静圧を大きく取ることができ、圧力損失
の大きい流路への適用が可能であり、基板１の枚数が多
くなった場合に有効である。図２２は図７において、フ
ァン５の向きを９０度変えた例である。噴流ダクト６を
備えた基板群を筐体内に組み込む場合、基板１の長手方
向にファン５を設ける領域がないときに有効であり、省
スペース化が図られる。
台搭載した例である。ファン５を複数台搭載することに
より、総風量と静圧を大きく取ることができ、圧力損失
の大きい流路への適用が可能であり、基板１の枚数が多
くなった場合に有効である。図２２は図７において、フ
ァン５の向きを９０度変えた例である。噴流ダクト６を
備えた基板群を筐体内に組み込む場合、基板１の長手方
向にファン５を設ける領域がないときに有効であり、省
スペース化が図られる。
【００４０】図２３は噴流ダクト６を筐体１７内に組み
込んだ例である。筐体１７はキャスタ２０により移動自
在になっており、筐体１７内には噴流ダクト６のほか
に、主ファンである貫流ファン２５、ハードディスク１
８、電源１９、オプションボードであるＩ／Ｏボード２
１、基板１上にメモリとして用いられるＩＣチップ２や
ＣＰＵを構成するパッケージ３が搭載されているＣＰＵ
ボード２２、及び、メモリボード２３が搭載されてい
る。基板１のメンテナンス時には、筐体１７の側板を取
り外すと、この噴流ダクト６が筐体側板と一緒に取り外
せるように構成されているので、従来の場合のメンテナ
ンス性を損なうことがない。
込んだ例である。筐体１７はキャスタ２０により移動自
在になっており、筐体１７内には噴流ダクト６のほか
に、主ファンである貫流ファン２５、ハードディスク１
８、電源１９、オプションボードであるＩ／Ｏボード２
１、基板１上にメモリとして用いられるＩＣチップ２や
ＣＰＵを構成するパッケージ３が搭載されているＣＰＵ
ボード２２、及び、メモリボード２３が搭載されてい
る。基板１のメンテナンス時には、筐体１７の側板を取
り外すと、この噴流ダクト６が筐体側板と一緒に取り外
せるように構成されているので、従来の場合のメンテナ
ンス性を損なうことがない。
【００４１】図２４では、図２３と同様の基板、ファ
ン、及び、電源等が筐体１７内に組み込まれている。そ
して、噴流ダクト６は図２３の場合と異なり、基板に対
して９０度回転して取り付けられている。省スペース化
を考慮した場合に有効である。図２３の場合と同様、基
板１のメンテナンスを筐体１７の側板を取り外し、この
側板と一緒に噴流ダクト６を取り外して行うようになっ
ているため、従来の場合のメンテナンス性を損なうこと
がない。
ン、及び、電源等が筐体１７内に組み込まれている。そ
して、噴流ダクト６は図２３の場合と異なり、基板に対
して９０度回転して取り付けられている。省スペース化
を考慮した場合に有効である。図２３の場合と同様、基
板１のメンテナンスを筐体１７の側板を取り外し、この
側板と一緒に噴流ダクト６を取り外して行うようになっ
ているため、従来の場合のメンテナンス性を損なうこと
がない。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、発熱基
板と分離した冷却風送風チャンバに任意形状のノズルを
設けてあるので、基板間の省スペースが図られ、メンテ
ナンス時に従来の作業性を損なうことがない。また、発
熱部に速度の速い流れを供給できるので、発熱体の温度
分布を均一にでき、冷却性能を向上できる。
板と分離した冷却風送風チャンバに任意形状のノズルを
設けてあるので、基板間の省スペースが図られ、メンテ
ナンス時に従来の作業性を損なうことがない。また、発
熱部に速度の速い流れを供給できるので、発熱体の温度
分布を均一にでき、冷却性能を向上できる。
【００４３】また、発熱基板間に任意形状の噴流孔を有
する噴流ダクトを設け、下流側へ断面形状が小さくなる
先細り構造とすることにより、冷却風の有効利用ができ
る。さらに、発熱体に傾斜流を送風すると、流路の圧力
損失を低減できる。
する噴流ダクトを設け、下流側へ断面形状が小さくなる
先細り構造とすることにより、冷却風の有効利用ができ
る。さらに、発熱体に傾斜流を送風すると、流路の圧力
損失を低減できる。
【００４４】また、発熱体の発熱量が大きいほど、また
は、送風手段から下流へ向かうほど、発熱体と噴流ダク
トとの距離を狭くする構造とすることにより、発熱体の
温度分布を均一にでる。
は、送風手段から下流へ向かうほど、発熱体と噴流ダク
トとの距離を狭くする構造とすることにより、発熱体の
温度分布を均一にでる。
【００４５】また、流れに直角方向の複数の発熱体に冷
却風を送風するノズルを噴流ダクトに設けたことによ
り、噴流孔を開けるための作業コストを低減できる。ま
た、噴流孔の開口部が大きいので、埃等による噴流孔の
目づまりを防止できる。
却風を送風するノズルを噴流ダクトに設けたことによ
り、噴流孔を開けるための作業コストを低減できる。ま
た、噴流孔の開口部が大きいので、埃等による噴流孔の
目づまりを防止できる。
【００４６】また、噴流ダクト内に適宜、ガイド板、整
流金網、または、分岐部に曲面形状を設けることによ
り、圧力損失を低減でき、各基板への流量等配分が可能
となる。さらに、ファン動力を少なくさせることができ
る。
流金網、または、分岐部に曲面形状を設けることによ
り、圧力損失を低減でき、各基板への流量等配分が可能
となる。さらに、ファン動力を少なくさせることができ
る。
【００４７】
【図１】本発明の第１の実施例を示すノズル回りの断面
図である。
図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示す基板回りの断面図
である。
である。
【図３】本発明の第３の実施例を示す基板回りの断面図
である。
である。
【図４】本発明の第４の実施例を示す基板回りの断面図
である。
である。
【図５】本発明の第４の実施例を示すダクト回りの断面
図である。
図である。
【図６】本発明の第５の実施例を示す基板回りの断面図
である。
である。
【図７】本発明の第５の実施例の変形例を示す基板回り
の断面図である。
の断面図である。
【図８】本発明の第６の実施例を示す基板回りの断面図
である。
である。
【図９】本発明の第６の実施例の変形例を示す基板回り
の断面図である。
の断面図である。
【図１０】本発明の第７の実施例を示す基板回りの断面
図である。
図である。
【図１１】本発明の第８の実施例を示す基板回りの断面
図である。
図である。
【図１２】本発明の第９の実施例を示す基板回りの断面
図である。
図である。
【図１３】図１２の上面図及び、断面図である。
【図１４】本発明の第１０の実施例を示す基板回りの断
面図である。
面図である。
【図１５】本発明の第１０の実施例の変形例を示す基板
回りの断面図である。
回りの断面図である。
【図１６】本発明の第１０の実施例の変形例を示す基板
回りの断面図である。
回りの断面図である。
【図１７】本発明の第１１の実施例を示す基板回りの断
面図である。
面図である。
【図１８】図１７のＤ−Ｄ断面図である。
【図１９】本発明の第１２の実施例を示す基板回りの断
面図である。
面図である。
【図２０】本発明の第１２の実施例の変形例を示す基板
回りの断面図である。
回りの断面図である。
【図２１】本発明の第７の実施例の変形例をを示す基板
回りの断面図である。
回りの断面図である。
【図２２】本発明の第５の実施例の変形例を示す基板回
りの図である。
りの図である。
【図２３】本発明の一実施例を示す高性能演算装置の図
である。
である。
【図２４】本発明の一実施例を示す高性能演算装置の図
である。
である。
１…基板、２…ＩＣチップ、３…パッケージ、４…放熱
フィン、５…ファン、６…噴流ダクト、７…噴流孔、８
…冷却風、９…ルーバ、１０…傾斜ガイド板、１１…ノ
ズル、１２…ノズルダクト、１３…円形ダクト、１４…
ガイド板、１５…整流金網、１６…貫流ファン、１７…
筐体、１８…ハードディスク、１９…電源、２０…キャ
スタ、２１…Ｉ／Ｏボード、２２…ＣＰＵボード、２３
…メモリボード、２４…チャンバ
フィン、５…ファン、６…噴流ダクト、７…噴流孔、８
…冷却風、９…ルーバ、１０…傾斜ガイド板、１１…ノ
ズル、１２…ノズルダクト、１３…円形ダクト、１４…
ガイド板、１５…整流金網、１６…貫流ファン、１７…
筐体、１８…ハードディスク、１９…電源、２０…キャ
スタ、２１…Ｉ／Ｏボード、２２…ＣＰＵボード、２３
…メモリボード、２４…チャンバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯野 利喜 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所 機械研究所内 (72)発明者 大場 隆夫 神奈川県奏野市堀山下１番地 株式会社 日立製作所 神奈川工場内 (72)発明者 山際 明 神奈川県奏野市堀山下１番地 株式会社 日立製作所 神奈川工場内 (72)発明者 岩井 進 神奈川県奏野市堀山下１番地 株式会社 日立製作所 神奈川工場内 (72)発明者 本間 哲朗 神奈川県奏野市堀山下１番地 株式会社 日立製作所 神奈川工場内 (56)参考文献 実開 平１−112095（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−158794（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−78092（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−26288（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H05K 7/20 G06F 1/20 H01L 23/467
Claims (1)
- 【請求項１】両面に発熱素子を搭載した基板と、この基
板を所定間隔で複数枚積層して配置し、前記発熱素子に
冷却風が当たるように複数の吐出口と送風機を備えた筐
体とからなり、前記送風機は前記吐出口と対向し、ほぼ
中央部に配置されてなる電子機器装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4065732A JP2913989B2 (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | 電子装置及びそれを用いたコンピュータ |
| DE1993607753 DE69307753T2 (de) | 1992-03-24 | 1993-03-23 | Düsen-Kühlungsvorrichtung für elektronische Baugruppe und Computer mit dieser Vorrichtung |
| EP19930104755 EP0563755B1 (en) | 1992-03-24 | 1993-03-23 | Jet cooling apparatus for cooling electronic equipment and computer having the same mounted thereon |
| US08/317,614 US5428503A (en) | 1992-03-24 | 1994-09-26 | Jet cooling apparatus for cooling electronic equipment and computer having the same mounted thereon |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4065732A JP2913989B2 (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | 電子装置及びそれを用いたコンピュータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05267874A JPH05267874A (ja) | 1993-10-15 |
| JP2913989B2 true JP2913989B2 (ja) | 1999-06-28 |
Family
ID=13295493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4065732A Expired - Lifetime JP2913989B2 (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | 電子装置及びそれを用いたコンピュータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2913989B2 (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010069582A (ko) * | 2001-04-18 | 2001-07-25 | 이근찬 | 대형 팬쿨러를 장착한 컴퓨터 케이스 |
| US7296430B2 (en) * | 2003-11-14 | 2007-11-20 | Micro Control Company | Cooling air flow control valve for burn-in system |
| JP4546335B2 (ja) * | 2005-06-27 | 2010-09-15 | 富士通株式会社 | パッケージ冷却装置 |
| JP2008016189A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-01-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 車両用の電源装置 |
| JP2008027739A (ja) * | 2006-07-21 | 2008-02-07 | Hitachi Appliances Inc | 誘導加熱調理器 |
| JP4728928B2 (ja) * | 2006-10-23 | 2011-07-20 | Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 | 液晶型画像表示器の冷却装置とその冷却方法、および液晶プロジェクタ装置 |
| JP4985286B2 (ja) | 2007-09-28 | 2012-07-25 | Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 | 液晶プロジェクタの冷却装置および液晶プロジェクタ装置 |
| JP5374072B2 (ja) * | 2008-05-30 | 2013-12-25 | 日本圧着端子製造株式会社 | Ｉｃカード |
| JP5479753B2 (ja) * | 2009-02-17 | 2014-04-23 | 株式会社日立メディコ | Ｘ線ｃｔ装置 |
| JP2011222808A (ja) * | 2010-04-12 | 2011-11-04 | Japan Steel Works Ltd:The | 電子機器の冷却装置 |
| JP5748469B2 (ja) * | 2010-07-01 | 2015-07-15 | 高砂熱学工業株式会社 | 空調システム |
| TW201204994A (en) * | 2010-07-30 | 2012-02-01 | Microbase Technology Corp | Lighting device, cooling/heat dissipating system and its cooling module |
| JP2011044745A (ja) * | 2010-11-29 | 2011-03-03 | Fujitsu Ltd | 冷却装置 |
| JP5743536B2 (ja) * | 2010-12-27 | 2015-07-01 | 高砂熱学工業株式会社 | 情報処理機器室の空調システム |
| JP6730346B2 (ja) * | 2018-03-09 | 2020-07-29 | ファナック株式会社 | モータ駆動装置 |
| JP6983701B2 (ja) * | 2018-03-14 | 2021-12-17 | アンリツ株式会社 | 冷却装置及び検査装置 |
-
1992
- 1992-03-24 JP JP4065732A patent/JP2913989B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05267874A (ja) | 1993-10-15 |
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